Alumnos e investigadores de la Universidad Loyola desarrollan una simulación operatoria de la córnea

10/01/2022

Alumnos de la asignatura Planificación y Simulación Operatoria e investigadores de la Universidad Loyola han desarrollado a través del software Unity y una interfaz háptica un entrenador quirúrgico para el palpado de córnea. 

La Escuela de Ingeniería de la Universidad Loyola ha organizado entre los pasados meses de octubre y noviembre una serie de conferencias encaminadas a mostrar avances en la investigación de la ingeniería aplicada a la salud. Además, la Universidad Loyola trabaja para aplicar los conocimientos propios de la ingeniería a aportar soluciones como esta al mundo de la salud y el bienestar.

Los encuentros celebrados en este sentido han contado con expertos en la materia, procedentes de áreas de la ingeniería y de la salud que han expuesto retos tecnológicos necesarios en el ámbito de la medicina, resultados de investigación, ideas y propuestas de futuro para dos áreas cuya interdisciplinariedad contribuye a avances muy necesarios y útiles para el progreso de la medicina y de la salud.

Es un ámbito que para la Escuela de Ingeniería de la Universidad Loyola supone un gran interés de cara a emprender nuevas líneas de investigación que acerquen los conocimientos avanzados en ingeniería con las aplicaciones útiles para la medicina.

Un ejemplo claro es la aplicación de planificación operatoria que se lleva a cabo en las aulas de la Universidad, en la que alumnos de la asignatura Planificación y Simulación Operatoria e investigadores de la Universidad Loyola han desarrollado a través del software Unity y una interfaz háptica un entrenador quirúrgico para el palpado de córnea.

La sensación de manejar un bisturí

Se trata de una acción desarrollada por los profesores de la Universidad Loyola Francisco Montero, experto en modelado de problemas físicos y que lleva a cabo la simulación biomecánica, Mario Pereira, de Automática y Robótica, encargado de la integración de la interfaz de simulación, y Margarita Cabanás, profesora asociada de la Universidad Loyola y Jefa de Servicio UGC Oftalmología del Hospital Virgen del Rocío. Ésta última ha aportado el conocimiento sobre los aspectos fisiológicos y médicos de la córnea.

A través de dichos conocimientos, los expertos en tecnología han simulado el comportamiento viscoelástico de la córnea, para posteriormente trasladar los cálculos a la aplicación informática, que muestra una imagen en 3D del ojo humano. A través entonces de una interfaz háptica conectada a la aplicación, el usuario es capaz de manejar una especie de bisturí y tener la sensación de estar en contacto la propia córnea con un alto grado de realismo.

Se trata de una simulación biomecánica, según explica el profesor Francisco Montero: “empleando una metodología de trabajo habitual en el campo de la ingeniería, aplicada tradicionalmente en otros materiales como el acero o el hormigón, pero que en este caso lo empleamos para la materia de la que está compuesta la córnea”.

Este modelo biomecánico simula el comportamiento de la córnea ante las acciones de un palpador y dependiendo de las propiedades geométricas, de la composición de ésta, y de la fuerza que se le aplique, se deforma de una forma u otra. En el caso de la córnea, se tarta un material muy complejo y al contacto con el bisturí virtual transmite la relación entre la fuerza y el desplazamiento del material.

Este cálculo, trasladado a la realidad clínica, puede simular patologías, tumores y la composición de estos en la aplicación. Lo cual ofrece la posibilidad a los expertos cirujanos a tener una simulación real del estado del ojo del paciente antes de ser intervenido o diagnosticado.

Predecir el movimiento a través del encefalograma

En este sentido, en la Universidad Loyola, los alumnos interesados en el mundo de la tecnología más avanzada y los investigadores en este ámbito despiertan un interés cada vez más real en el mundo de las aplicaciones de la ingeniería a la salud. Es por ello que se están desarrollando varios trabajos de investigación uniendo ambas disciplinas, ingeniería y salud, como los que se están llevando a cabo entre el Dpto. de Psicología y el de Ingeniería, en el área del llamado Brain-computer interface, donde se está desarrollando un algoritmo de clasificación capaz de predecir el movimiento a partir de la información obtenida de información obtenida de los encefalogramas del paciente.

Es por ello que la Universidad Loyola celebró estas jornadas que han contado con expertos como el Dr. Daniel Díaz Gómez, médico especialista en Cirugía General y del Aparato Digestivo y coordinador Médico del Área Quirúrgica del Hospital Universitario Virgen del Rocío, que abordó en su discurso los retos técnicos que se plantean en la actualidad en la formación quirúrgica y de los recursos tecnológicos disponibles para la misma.

José Antonio Sanz Herrera, catedrático de la Universidad de Sevilla, investigador con gran experiencia en el área de Mecanobiología, ofreció una visión de distintos problemas clínicos abordados por especialistas en Ingeniería y Medicina, en concreto, mediante el uso de modelos matemáticos, ordenadores y biología, para la creación de potentes herramientas de simulación del cuerpo humano.

José Domingo Sanmartín Sierra, Físico y Máster en Física Médica, jefe del Servicio de Electromedicina del Hospital Universitario Virgen del Rocío y secretario general de la Sociedad Española de Electromedicina (SEEIC), presentó las últimas tendencias en aplicaciones tecnológicas para la cirugía en distintos ámbitos: imagen (digitalización 3D, 4K, fluorescencia ICG), quirófanos integrados y cirugía robótica (Da Vinci).

Por último, contamos con la visita del Prof. Manuel Doblaré Castellano, catedrático de la Universidad de Zaragoza y miembro de la Real Academia de Ingeniería. El experto nos habló sobre métodos numéricos y tratamiento de datos para la detección de enfermedades y regeneración de tejidos vivos. Además, mostró las últimas tendencias en materia de simulación de procesos quirúrgicos y preparación de operaciones.

Comparte Share on Facebook Tweet about this on Twitter Share on LinkedIn